2023年12月12日 星期二

極端天氣條件下的 SCHOEPS 麥克風

 

極端天氣條件下的 SCHOEPS 麥克風
電容式麥克風,濕度和溫度波動
在這篇關於濕度的知識文章中,我們公開描述了這一發展的細節。
電容式麥克風是音質方面的首選。所有 Schoeps 麥克風都根據此原理工作。這些是高靈敏度感測器,可檢測最小的電荷偏移。在開發和生產過程中,我們的麥克風在各種環境條件下進行測試。它們被指定在 -10° 至 +60° C的溫度和高達 90% 的相對濕度下工作。但是,這些規格是保守的;我們從在北極或沙漠中使用Schoeps麥克風的客戶那裡得到了積極的反饋,沒有任何問題。仍然存在一些限制,本文將對此進行描述,並提供在困難條件下使用我們的麥克風的建議。
1. 冷熱
電容式麥克風的純電子部件可以在非常寬的溫度範圍內可靠運行。例如,我們在 -30° 至 +80° C的溫度下測試麥克風放大器。然而,振膜更容易受到攻擊。在極端溫度下,振膜會變硬或鬆弛,導致麥克風的靈敏度和頻率響應略有變化。我們所有音頭的振膜在組裝前都在高溫張力下人工「預老化」,這有助於它們在各種條件下保持穩定。但是在極端溫度下,長時間使用會產生更持久的影響,類似於加速老化。
2. 濕度和冷凝
空氣總是含有一定量的水蒸氣,在高溫下比在低溫下吸收更多的水蒸氣。空氣中的水蒸氣量,相對濕度是該溫度的空氣可以被容納的最大量的百分比。如果溫度發生變化,相對濕度也會發生變化。在100%或高於<>%相對濕度時,可以形成水滴(冷凝)。
Schoeps麥克風在任何穩定的濕度水準下,幾乎都能很好地工作。SCHOEPS 麥克風在 90° C 下,相對濕度為 77% 時,都能正常工作。我們所有的麥克風都必須在這些條件下通過測試。
但是振膜內的冷凝 - 無論是像我們這樣的DC-polarized 或是RF-bas的 - 都會破壞振膜的功能,因為它可能橋接必須彼此電氣隔離的部件。冷凝是水的狀態從氣相變為液相的變化;請參閱 Wikipedia.org/Condensation。冷凝主要是由溫度和濕度的變化引起的,特別是如果它們是突然的,而不是來自任何“穩態”條件。冷凝產生水滴。這些水滴會附著在比空氣更冷的物質上。眼鏡佩戴者知道這裡的意思:在冬天,仍然寒冷的眼鏡在進入溫暖的房間時會立即起霧。將麥克風從室內帶到室外,反之亦然,可能會導致麥克風及其周圍空氣的溫度(以及濕度)突然變化。水滴會附著在麥克風中的冰冷金屬部件上,使其失效。
進一步考慮:用於塵土飛揚的環境,或用於近距離說話或唱歌的麥克風,可以在其中積累沉積物。 這種汙染與水滴(例如,水分凝結產生的)相結合,可以使位在振膜上的電荷造成洩漏路徑。 結果可能是噪音——隆隆聲、爆裂聲或口哨聲,這可能相當嚴重——甚至可能是暫時失去訊號。 這裡存在因果關係,因為高溼度既會促進此類沉積物,又會導致效能惡化。
3. 我們的類比CMIT系列麥克風振膜的新發展
濕度問題主要發生在戶外不斷變化的天氣條件下使用麥克風。 近年來,我們對此給予了相當大的關注,特別是我們的shotgun麥克風,因為它們使用在廣泛的環境中。 因此,我們進一步開發了CMIT系列的振膜,使其具有高溼度和抗冷凝性,從D代開始(2021年,大約從SN#9200開始,請參閱CMIT 5產品歷史記錄和MiniCMIT產品歷史記錄)。 當然,這種發展對振膜的頻率響應和聲音沒有影響。 我們在沒有任何公開宣佈的情況下引入了這些改進,並關注溼度相關問題的報告,一直到數量幾乎為零。 現在(2023),我們終於準備公開談論這些改進了。
冷凝測量:除了上述溫度測試外,我們現在在生產期間對CMIT系列(MiniCMIT,CMIT 5)的類比型號進行了精確定義的冷凝測試,其中麥克風從冷乾快速轉變為熱潮溼。 麥克風外殼上出現清晰可見的冷凝液滴,如下圖所示。
大多數電容式麥克風,無論那一家製造商,在這個測試中發生問題,都會發出響亮的噼裡啪聲,或者在極端情況下,訊號完全喪失。 D代的CMIT振膜完全不受影響。 所有未透過此測試的CMIT振膜都被丟棄。 小心儲存且不暴露在汙垢和灰塵中的麥克風,可長期保留這種特性。
由於這種暴露,在實際的戶外使用中並不總是可以完成防止,因此,可能會隨著時間的推移而惡化。 建議作定期清潔;詳第4節。
4. Schoeps的建議
一般:
* 不使用時,請將麥克風放在盒子裡;不要把麥克風放在麥克風架上,特別是在塵土飛揚的環境中。 DC-polarized電容麥克風音頭的振膜和背板在斷開電源後一段時間內,將繼續吸引小顆粒。 絕對不應將泡沫材料製成的風罩或類似產品(會發出小顆粒旋浮物)放入儲存盒。
* 近距離接近說話或唱歌使用時,或任何塵土飛揚的錄音環境中,100%使用高品質的防風罩或海棉罩。 如果海棉罩發生變質的跡象,請立即將其替換為新的。
* 如果您的麥克風或振膜的使用可能導致汙染,請定期將它們寄給我們進行檢查和清潔。 我們故意為這項服務收取最低的費用。 客戶絕不應該自己嘗試這種清潔;它需要完全拆卸振膜,然後重建。 特別是指向麥克風,某些小部件經常被更換,需要調整和重新測試。
* 對於戶外使用,我們建議使用Schoeps提供的泡棉防風罩,或者(更好的是)封閉的籃子式風罩。 我們建議不要使用劣質泡棉風罩,因為它們會發出漂浮粒子,會進入麥克風附著在振膜上。
極端溫度和非常高的溼度:
* 雖然在極端溫度下操作,Schoeps的表現通常應該是可靠的,但請考慮到這會導致振膜“老化得更快”。
* 為了避免冷凝問題,請避免從寒冷到溫暖突然變化的環境。
* 儲存/預熱或適應麥克風:麥克風儲存的溫度,應高於環境溫度。 或者,麥克風應在現場使用前半小時從儲存盒中取出,以適應溫/濕度的變化。
* 如果麥克風曾在潮溼的環境中使用過,那麼當它放回儲存盒時,放一包帶有矽膠的乾燥劑。 它可能有用,這會吸收水分,並使盒子和麥克風中的空氣脫溼。
* 麥克風應始終保持清潔和乾燥,因為粉塵顆粒、微粒(例如來自壞海棉罩)、鹽或汙垢沉積物上的冷凝,會導致振膜潮濕和漏電形成得更快。 與在溼度、灰塵、鹽和汙垢等極端條件下一再使用的麥克風相比,新麥克風,或最近經過維修和/或一直小心儲存的麥克風不太容易冷凝。
*
5. 服務
為了使麥克風忍耐更高的溼度,我們建議:
對於2021年之前生產的CMIT 5/MiniCMIT麥克風(SN < ~9200):我們以固定價格升等到最新的D世代振膜。
對於其他振膜和麥克風(MK、CCM、CMH、SuperCMIT):只要不需要更重大的維修,振膜膜的清潔,如果沒有必要的重大維修,任何的小部件更換,將始終屬於“小服務費”類別。 然而,目前無法將這些麥克風升等到新一代CMIT振膜的高冷凝阻力。



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